| 【発明の名称】 |
携帯用温熱水即時製造瓶 |
| 【発明者】 |
【氏名】ヤン サン クワン
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| 【要約】 |
【課題】水を瞬間的に加熱することができる携帯用温熱水製造瓶を提供することである。さらに、液体プロパンガスのような携帯可能な熱源を用いて短時間で水を加熱することができる携帯用温熱水製造瓶を提供する。
【解決手段】水収容手段１００と、水収容手段１００の底部に位置する熱源２００と、水収容手段１００内部に設置され、一端が熱源２００に接触している熱伝達手段１１１とからなる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 水収容手段と、水収容手段の底部に位置する熱源と、水収容手段内部に設置され、一端が熱源に接触している熱伝達手段とからなることを特徴とする即時携帯用真空断熱瓶。
【請求項２】 熱源への燃料の供給を制御する燃料制御手段と、熱源に供給される燃料を燃やす点火手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の即時携帯用真空断熱瓶。
【請求項３】 熱源が網目型低温触媒からなることを特徴をする請求項１記載の即時携帯用真空断熱瓶。
【請求項４】 熱伝達手段と燃料制御手段との間に設置され、熱伝達手段が所定の温度に達すると燃料の供給を停止する温度制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の即時携帯用真空断熱瓶。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体を瞬間的に熱くする温熱水製造瓶に関する。より詳しくは、本発明は、熱源から熱伝達手段であるヒートパイプを介して伝えられる熱で液体を熱くする携帯用温熱水製造瓶に関する。熱伝達手段は温熱水製造瓶の内部に設置され、簡単なボタン操作で作動する。
【０００２】
【従来の技術】水は、人類と人間の生活にとり最も重要な資源・物質の一つである。水は、旅行、スポーツ、釣り、山登り等の生活における全ての活動にとって欠かせない。一般的に、水の温度はその周囲環境の温度と類似しており特に飲料水でそうである。したがって、天然ミネラルウォーターは冬は冷たく夏は温かい。気温が通常の体温より低い環境にいる場合、体温を保ち冷感を克服するために熱い又は温かい水が必要となる。
【０００３】戸外にいる場合や、ストーブ（コンロ）から離れている場合に温熱水を得るための最も広く知られた典型的な方法は、温熱水をつくるためのバーナーとやかんのような何らかの装置を携帯するか、温熱水を満たした真空断熱瓶を携帯することである。屋外活動中に温熱水が必要な場合、ある種の野外活動の際に必要となる特定の装備に加え、温熱水を作るのに必要な器具を持ち運ばなければならないのは面倒である。温熱水を得るためだけに必要な全ての装置を持ち運ぶのは、不便なだけでなく、引火性の物の使用や火をおこすことが禁じられている区域にいる時に温熱水を得ることは困難でもある。
【０００４】野外活動の際に温熱水を得るもう一つの方法は、真空断熱瓶を携帯することである。しかしながら、持ち運ぶという不便さに加え真空断熱瓶の携帯の不利な点は、得られる温熱水の量は真空断熱瓶のサイズによって制限されるということである。さらに、真空断熱瓶の中の水の温度は時間の経過とともに下がると思われるので、必要なときに温熱水が得られないこともある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水を瞬間的に加熱することができる携帯用温熱水製造瓶を提供することである。さらに、液体プロパンガスのような携帯可能な熱源を用いて短時間で水を加熱することができる携帯用温熱水製造瓶を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するため、本発明の携帯用温熱水即時製造瓶は、水収容手段と、水収容手段の底部に位置する熱源と、水収容手段内部に設置され、一端が熱源に接触している熱伝達手段とからなるものである。
【０００７】また本発明は、熱源への燃料の供給を制御する燃料制御手段と、熱源に供給される燃料を燃やす点火手段とをさらに備えることを特徴とする。また本発明は、熱源が網目型低温触媒からなることを特徴をする。また本発明は、熱伝達手段と燃料制御手段との間に設置され、熱伝達手段が所定の温度に達すると燃料の供給を停止する温度制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って幾つかの好ましい実施態様を言及しつつ本発明を詳細に説明する。
【０００９】（実施態様１）図２は、本発明にかかる携帯用温熱水製造瓶の一例を示す断面図である。携帯用温熱水製造瓶は、収容する水の量に応じ種々の大きさにすることができる。例えば、携帯用温熱水製造瓶は２５０ｍｌ〜５００ｍｌの水を収容する小型のもの、５００ｍｌ〜７００ｍｌの水を収容する中型のもの、５００ｍｌ〜１５００ｍｌの水を収容する大型のものとすることができる。また、携帯用温熱水製造瓶は、従来の真空断熱瓶のような円筒型又はやかん型等と、様々なタイプとすることができる。携帯用温熱水製造瓶の本体は、水収容部１００、加熱手段を含む加熱部２００、加熱部２００に供給される燃料が収容される燃料収容部３００を備えている。
【００１０】水収容部１００は、水を流入・流出させる開口部１０１を有する。開口部１０１を開口・閉鎖するために開口部にキャップ１０３を設ける。水収容部１００は中空円筒形をしている。Ｕ字形ヒートパイプ１１１を水収容部１００に設置する。ヒートパイプ１１１は、水収容部１００に収容された水と最大限に接触するように形成されている。ヒートパイプ１１１の一端部は水収容部１００中に位置し他端部は加熱部２００中に位置するように設置されている。
【００１１】本発明においては、加熱部２００中に熱源を設置し、熱源として液体プロパンガス又はブタンガスのようなガス燃料を用いる。ノズル２０１の末端に点火部２０３を設置し、点火部２０３を操作する点火ボタン２０５を携帯用温熱水製造瓶の本体の外面に設置する。点火スペースを形成する点火ガイド２１１は、ノズル２０１と点火部２０３を覆うように構成されている。ノズル２０１の端部に形成された炎は、加熱部２００内に位置するヒートパイプ１１１の端部と直接接触する。
【００１２】燃料を供給する燃料パイプ２３１の一端はノズル２０１と連結され、燃料パイプ２３１の他端は加熱部２００の下部に位置する燃料収容部３００と連結している。小型燃料タンク３０１は燃料収容部３００に設置される。小型燃料タンク３０１を燃料収容部３００に装着すると、燃料パイプ２３１の一端は燃料タンク３０１の流出口に入り込む。燃料タンク３０１は使用後、新しい燃料タンクと交換できる。
【００１３】水の温度はヒートパイプ１１１の温度を制御することにより調整される。したがって、ヒートパイプ１１１と燃料パイプ２３１のノズルに連結された燃料コントロールレバー２０９とに接触するバイメタルのような熱コントローラ２０７を加熱部２００に設置する。ヒートパイプ１１１がある温度にまで加熱されると、熱コントローラ２０７は燃料コントロールレバー２０９を制御し燃料パイプ２３１を遮断することにより燃料の流れを止め、所定温度で熱源供給が停止される。燃料の点火に必要な酸素を加熱部２００に十分に供給するようにする。
【００１４】携帯用温熱水製造瓶を構成する材料が熱で融けることがないように、加熱部２００の熱エネルギーが携帯用温熱水製造瓶の本体に直接伝わらないようにする。したがって、液体を加熱するのに使用される熱エネルギーは外部に放出されることが好ましく、温熱水製造瓶の本体の周りに空気穴２２１を形成することが好ましい。
【００１５】（実施態様２）実施態様１によると、ヒートパイプ１１１は、ノズル２０１から噴射されるガス燃料を燃やすことにより点火部２０３の位置で発生する炎で直接加熱される。このような場合、炎による直接熱はノズル２０１と燃料パイプ２３１をオーバーヒートさせることもありうるため、爆発や発火が起こることも考えられる。そこで、本実施態様においては、低温熱触媒、すなわち炎をたてない熱源である熱触媒を用いた携帯用温熱水製造瓶を提案する。
【００１６】図３に示すように、網目状円筒形シート型の低温熱触媒２１３はノズル２０１とヒートパイプ１１１との間に設置されている。点火ボタン２０５のスイッチを入れると、火花が点火部２０３に形成され、ノズル２０１から噴射されたガスが燃えて炎ができ、この炎が低温熱触媒２１３に直接接触すると低温熱触媒は加熱される。ここでは、ノズル２０１又は燃料パイプ２３１が閉じられて炎が消え、火花を付けることなくノズル２０１又は燃料パイプ２３１が再び開くようになっている。燃料は炎を立てることなく熱触媒２１３の表面で燃え、バイメタル２０７により炎を制御することができる。炎制御用バイメタル２０７の一端は、火花を起こすと炎が生じるノズル２０１上に位置し、炎制御用バイメタル２０７の他端は、燃料制御レバー２０９上に位置する。一旦炎が生成されると、炎制御用バイメタル２０７は所定温度で作動する。すなわち、炎制御用バイメタル２０７により燃料制御レバー２０９を操作することによって燃料の供給を遮断し、炎を消す。炎制御用バイメタル２０７が冷えると、燃料供給レバー２０９が再び操作され、燃料だけが熱触媒２１３に再び供給される。このようにして、燃料が熱触媒２１３の箇所で燃えるので、熱触媒２１３が熱源となる。したがって、熱源（すなわち熱触媒２１３）の熱エネルギーをヒートパイプ１１１に効率よく伝えるために、熱触媒はヒートパイプ１１１に十分接触していることが必要である。
【００１７】（実施態様３）次に様々な形態のヒートパイプ１１１を説明する。ヒートパイプ１１１は、熱源からの熱エネルギーを水に有効に伝える必要がある。したがって、ヒートパイプ１１１は、ヒートパイプの水との接触面積が最大になるような形状に設計されることが好ましい。図４(ａ)に示すように、ヒートパイプ１１１はボウル又はカップのようなＵ字形で、ヒートパイプ１１１の大きさは水収容部１００の大きさより小さいことが好ましい。さらに、加熱効果を最大にするようにヒートパイプ１１１の内側と外側が水と接触している必要がある。
【００１８】ヒートパイプ１１１は様々な形状とすることができる。図４(ｂ)に示すように、ヒートパイプ１１１の内側表面が水と接触するように、ヒートパイプ１１１をデザインすることも可能である。この場合には、熱エネルギーが使用者の手に直接伝わる可能性があるので、ヒートパイプ１１１の外側表面を断熱材１２１で覆うことが好ましい。図４(ｃ)に示されたヒートパイプ１１１は、中央部が外方に突出した円筒形である。図４(ｄ)のヒートパイプは、縁部が突出した薄板のような円板状である。これら二つの形状のヒートパイプ１１１は、水を約３０℃〜４０℃だけにまで加熱する必要があるような場合、例えば赤ん坊のミルクを調製するような状況で使用することができる。哺乳瓶のような製品にヒートパイプ１１１を適用する際には、ヒートパイプ１１１の水との接触面積が大きくなくても、所望の目的を達するのに十分な温度に水を短時間で加熱することができる。図４(ｅ)のヒートパイプ１１１は渦巻状で、ヒートパイプ１１１は曲げられる程度に薄く、平面状に形成されている。
【００１９】（実施態様４）前述のように、水収容部１００、加熱部２００、燃料収容部３００が１つの本体に収められた携帯用温熱水製造瓶を提案した。しかしながら、水収容部１００を１つの部材として形成し、加熱部２００と燃料収容部３００とを別の部材として形成することにより、２つの部材を容易に結合・分離することができ、より利便性が増す携帯用温熱水製造瓶を提供することができる。すなわち、加熱部２００と燃料収容部３００とを水収容部から切り離せるようにすることにより、消耗した古い部材を新しい部材と簡単に交換できるという利点が得られる。また、収容された水が加熱された後、加熱部と水収容部とを分離することができるため、安全であり、予期せぬ事態が起きるのを防止できることという利点もある。さらに、１セットの加熱部２００で多数セットの水収容部１００を加熱することもできるので経済的である。
【００２０】従来、水は金属製の容器に入れられ、容器の底面に熱源を供給して、水を温めるようになっていた。ある種の物質、特に水を加熱する時には、容器と何らかの熱源が必要となる。従来の方法によると、加熱の対象物は容器内に保持され、熱源としてはバーナーが用いられている。バーナーは高い熱エネルギーを持たなければならず、金属は短時間で熱を伝えるため容器はスチール（鋼鉄）、ステンレススチール、銅、アルミニウム等の金属で作られる。水を温める効果を最大にするためには、熱源は十分大きくなければならず容器の表面は熱源と最大限に接触する必要がある。したがって小型の熱源を作るのは困難と考えられていた。
【００２１】本発明の原理は、熱源は水を加熱するのに十分な大きさでなければならないという伝統的な概念を克服することである。本発明の主な原理は、加熱源を持つ加熱装置と、加熱対象物用の容器に基づく。本発明によれば、携帯可能で効率的な最小の熱源で温熱水が得られることがわかった。本発明においては、熱源の大きさは容器の大きさの１／１０００（ほぼ１〜２ｃｍ３）にまで最小化される。熱源は、高温の熱エネルギーを生成し、最小の大きさを持つように構成されている。この最小の熱源を従来の水加熱法に適用する場合には、たとえ熱源の温度が約１０００℃より高いとしても、大量の水を温かくするには長時間かかる。これは熱源の多大な損失に起因する。本発明の熱源は、エネルギーとして使用されるガスを低温触媒で燃やすことにより作られる。さらに、固形、液体、蒸気、電気のようなほぼどのような種類のエネルギーも本発明の熱源を作るのに使用できる。
【００２２】本発明においては、ヒートパイプは、少量の熱源から得られた熱エネルギーを短時間で大量の水に伝えるのに用いられる。ヒートパイプは、音の速さより速いか又は少なくともそれと同等の速さで、熱源を受熱材（水）に伝える。したがって、ヒートパイプは本発明の原理を実現するのに最も適した熱伝達手段である。さらに、ヒートパイプは、実施態様３において例示したように、熱エネルギーをもっとも効率的に伝えるように構成されている。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、小型の水収容容器と小型の加熱装置が１つの本体に収められた携帯用温熱水製造瓶を得ることができる。また、加熱効果を最大にするためヒートパイプのような熱伝達手段を用い水を短時間で沸騰させることができる。したがって、本発明によれば、いつでもどこでも好きなように温熱水を手に入れることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０１０７８４０９
【氏名又は名称】ヤン サン クワン
【識別番号】５０１０７８４１０
【氏名又は名称】ピーエヌティー テクノロジー インコーポレイテッド
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| 【出願日】 |
平成１３年２月２６日（２００１．２．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９１４９８
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 勇 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６９２６９（Ｐ２００１−２６９２６９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月２日（２００１．１０．２） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−５０３４７（Ｐ２００１−５０３４７） |
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